تشخیص جنسیت با استفاده از هوش مصنوعی

، آیا این جمله را که “مردان مریخی هستند و زنان ونوسی” به کرات شنیده‌اید؟ گرچه در عصر حاضر این عبارت بیشتر به عنوان یک تعبیری استعاری به حساب می‌آید، اما محققان دانشگاه «استنفورد» به تازگی دریافته‌اند که در پس این مسئله دلیلی علمی وجود دارد که چگونگی و چرایی رفتارهای جنسیت‌های مختلف را توضیح می‌دهد.

آن‌ها یک مدل نوین از هوش مصنوعی طراحی کرده‌اند که توانایی پیش‌بینی درست جنسیت یک اسکن مغزی را دارد و در بیش از ۹۰ درصد مواقع به‌درستی این تشخیص را انجام می‌دهد.

طبق گزارش آی‌ای، دانشمندان مدت‌هاست که درباره تأثیر جنسیت بر ساختار و عملکرد مغز مباحثه کرده‌اند. با اینکه عواملی نظیر کروموزوم‌های جنسی بر میزان قرارگیری در معرض هورمون‌ها تأثیرگذار هستند، ارتباط بین جنسیت و تفاوت‌های موجود در ساختار مغزی همواره موضوعی مشکل‌آفرین بوده است.

دکتر وینود منون، استاد روانپزشکی و علوم رفتاری و مدیر آزمایشگاه علوم عصبی شناختی و سیستمی استنفورد، در یک بیانیه مطبوعاتی اعلام کرد که مأموریت اصلی این تحقیق، مطالعه نقش جنسیت در رشد مغز انسان، اثرات آن در دوران پیری و همچنین در بروز اختلالات روانپزشکی و عصبی است.

تحقیقات پیشین نشان داده بودند که مطابقت زیادی در ساختار یا عملکرد مغزهای مردان و زنان وجود ندارد. اما منون و تیم او با بهره‌گیری از پیشرفت‌های هوش مصنوعی و مجموعه‌ داده‌های وسیع، اسکن‌های مغزی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.

مدل آن‌ها به مراتب از روش‌های پیشین موفق‌تر عمل کرده و به‌طور دقیق مغز مرد و زن را از یکدیگر متمایز کرده است. این موفقیت نمایانگر وجود تفاوت‌های قابل شناسایی و تعیین‌کننده در مغز بر اساس جنسیت است که پیشتر نادیده گرفته شده بود.

کارایی مطمئن این مدل در برابر مجموعه داده‌های چندگانه، اعتبار یافته‌ها را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

پیچیدگی‌های آزمایش‌ها

در ساختار مغز انسان، نواحی خاص وجود دارند که به‌طور قابل ملاحظه‌ای نمایان‌تر می‌شوند و نشان‌دهنده جنسیت فرد هستند. پژوهشگران این نواحی مشخص را شناسایی کرده‌اند که برای هوش مصنوعی در شناسایی جنسیت بسیار کارآمد است.

یکی از این نواحی، شبکه حالت پیش‌فرض است که به ما در درک خود کمک می‌کند و نواحی دیگری نظیر شبکه‌های مخطط و لیمبیک مغز که در یادگیری و واکنش به پاداش‌ها خصوصیت‌های مهمی دارند.

منون ادامه داد: شناسایی متمایزات و تفاوت‌های ثابت و قابل تکرار در مغز انسان بالغ، گامی اساسی به سوی درک بهتر آسیب‌پذیری‌های جنسیتی در اختلالات روانپزشکی و عصبی محسوب می‌شود.

این مدل نوآورانه هوش مصنوعی توانایی تجزیه و تحلیل اسکن‌های متحرک MRI را نیز دارد. پژوهشگران آن را روی حدود ۱۵۰۰ اسکن مغزی آزمایش کردند و دریافتند به خوبی می‌تواند تشخیص دهد که یک اسکن به کدام جنس تعلق دارد.

منون خاطرنشان کرد: این یک مدرک قوی است که نشان می‌دهد جنسیت یک فاکتور کلیدی در ساختار مغز انسان به شمار می‌آید.

او همچنین افزود: مدل‌های هوش مصنوعی ما می‌توانند در زمینه‌های وسیعی کاربرد داشته باشند. برای مثال، پژوهشگران می‌توانند از این مدل‌ها برای بررسی تفاوت‌های مغزی مرتبط با اختلالات یادگیری یا رفتارهای اجتماعی استفاده کنند؛ مسائلی که ما در تلاش برای درک بهتر آن‌ها برای کمک به افراد در غلبه بر چالش‌ها هستیم.

در مرحله بعد، پژوهشگران بر این فکر شدند که آیا می‌توانند مدل دیگری ایجاد کنند که پیش‌بینی کند افراد بر اساس ویژگی‌های مغزی متفاوت بین مردان و زنان، در برخی اقدامات چقدر موفق خواهند بود؟

آن‌ها مدل‌های جداگانه‌ای برای مردان و زنان توسعه دادند که هر یک عملکرد شناختی را به‌خوبی برای جنس خود پیش‌بینی کردند. این مسئله نشان‌دهنده آن است که تفاوت در نحوه فعالیت مغز میان مردان و زنان ممکن است تأثیر زیادی بر رفتار آن‌ها داشته باشد.

درحالی‌که پژوهشگران از مدل‌شان برای بررسی تفاوت‌های جنسیتی استعمال کردند، منون اعتقاد دارد که می‌توان از آن برای مطالعه روابط مغزی و توانایی‌ها یا رفتارهای شناختی متفاوت نیز بهره‌برداری کرد. آنها اکنون مصمم هستند که مدل خود را با دیگر پژوهشگران به اشتراک بگذارند.

نتایج این پژوهش در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.